(57)【要約】【課題】ハイブリッド部材のねじり剛性の効果的な向上を達成する。【解決手段】両端部範囲に配置された輪郭部を有する結合ロッド９と、インサート成形によって該結合ロッド９に結合された合成樹脂ハウジング４ａを有する２つのボールジョイント４，５とで構成された、原動機付き車両のシャシのためのハイブリッド部材、特にハイブリッド揺動支持部であって、前記結合ロッド９を包囲するとともに前記結合ロッド９のシャフト部で互いに重なり合うシャフト状の延長部６，７を前記ボールジョイント４，５が備えている、前記ハイブリッド部材において、前記シャフト状の延長部６，７の覆われた範囲において、互いに対向する面において少なくとも１つの輪郭部が配置されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部範囲（９ｂ，９ｃ）に配置された輪郭部を有する結合ロッド（９）と、インサート成形によって該結合ロッド（９）に結合された合成樹脂ハウジング（４ａ，４ｂ）を有する２つのボールジョイント（４，５）とで構成された、原動機付き車両のシャシのためのハイブリッド部材、特にハイブリッド揺動支持部であって、前記結合ロッド（９）を包囲するとともに前記結合ロッド（９）のシャフト部（９ａ）で互いに重なり合うシャフト状の延長部（６，７）を前記ボールジョイント（４，５）が備えている、前記ハイブリッド部材において、
前記シャフト状の延長部（６，７）の重なり合う範囲において、互いに対向する面において少なくとも１つの輪郭部が配置されていることを特徴とするハイブリッド部材。
【請求項２】
前記少なくとも１つの輪郭部が多角形、好ましくは六角形（１２）として形成されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド部材。
【請求項３】
前記輪郭部が、前記シャフト状の延長部（６，７）の外周部において外方へ開放した、分配して配置された凹部として形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド部材。
【請求項４】
前記輪郭部が、前記シャフト状の延長部（６，７）の外周部において分配して配置された凸部として形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド部材。
【請求項５】
前記輪郭部が、前記シャフト状の延長部（６，７）の外周部において外方へ開放した、分配して配置された溝として形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド部材。
【請求項６】
前記各シャフト状の延長部（６，７）の端部範囲が、更にその外周部において、ラビリンスシールの態様の波状輪郭を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド部材。
【請求項７】
１つの端部範囲が、更にその外周部において、ネジ輪郭を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド部材。
【請求項８】
前記端部範囲が、更にその外周部において、斜面を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド部材。
【請求項９】
第１のボールジョイント（４）の前記シャフト状の延長部（６）が、前記輪郭部の範囲において段部（１０）を備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のハイブリッド部材。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のハイブリッド部材であって、前記結合ロッド（９）が、その端部範囲（９ｂ，９ｃ）において、回転防止部としての役割を果たす輪郭部も、また引張防止部としての役割を果たす輪郭部も備えている、前記ハイブリッド部材において、
回転防止部としての役割を果たす前記輪郭部が、前記結合ロッド（９）の前方の前記端部範囲（９ｃ）において、歯状の溝（１３）として形成されていることを特徴とするハイブリッド部材。
【請求項１１】
前記輪郭部が、前記結合ロッド（９）の内側の前記端部範囲（９ｂ）において、ラビリンスシールの態様で形成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のハイブリッド部材。
【請求項１２】
前記結合ロッド（９）が、多角形状の輪郭を備えていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のハイブリッド部材。
【請求項１３】
ハイブリッド部材を製造する方法であって、該ハイブリッド部材が、金属製の結合ロッド（９）で構成されており、ボールジョイント（４，５）が合成樹脂射出成型方法においてインサート成形によって製造される、前記方法において、
前記結合ロッド（９）を射出成形工具内へ入れた後、前記結合ロッド（９）が、そのシャフト部（９ａ）においてシールされ、そして、第１のボールジョイント（４）の少なくとも一部が、そのシャフト状の延長部（６）と、その輪郭部と共にその端部範囲において射出成形され、次に、シール（１６）が取り外されるとともに、製造されたシャフト状の延長部（６）が、その周囲において、前記輪郭部の外部においてシールされ、最後に、第２のボールジョイント（５）の少なくとも一部が、そのシャフト状の延長部（７）と共に射出成形されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
ハウジング（４ａ，５ａ）が、前記ボールジョイント（４，５）の一部として前記シャフト状の延長部（６，７）と共に射出成形されること、及び、つづいてボールスタッド（２，３）が取り付けられることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ボールスタッド（２，３）が、前記結合ロッド（９）と共に前記射出成型工具内へ入れられること、及び前記ボールジョイント（４，５）のハウジング（４ａ，５ａ）が、前記シャフト状の延長部（６，７）と共通に射出成形されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両端部範囲に配置された輪郭部を有する結合ロッドと、インサート成形によって該結合ロッドに結合された合成樹脂ハウジングを有するボールジョイントとで構成された、原動機付き車両のシャシのためのハイブリッド部材、特にハイブリッド揺動支持部であって、結合ロッドを包囲するとともに結合ロッドのシャフト部で互いに重なり合うシャフト状の延長部をボールジョイントが備えている、前記ハイブリッド部材に関するものである。
【０００２】
本発明は、更にこのようなハイブリッド部材を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
このようなハイブリッド部材は、原動機付き車両のシャシ範囲において主に揺動支持部又は結合ロッドとして用いられる。これら揺動支持部又は結合ロッドは、例えばスタビライザをシャシ構造部に結合する。このとき、これら揺動支持部又は結合ロッドは、引張力、圧縮力及びねじり力を受け入れる必要がある。同時に、これら揺動支持部又は結合ロッドは、雨、雪及び塩水による汚濁物、湿気及び腐食にさらされる。これまでは、端部に金属製のボールジョイントが結合されている金属製の結合ロッドが用いられる。特に結合ロッドは、これまで腐食に対して保護される必要があり、これにより、その製造コストが上昇する。
【０００４】
特許文献１から冒頭に挙げた種類のハイブリッド部材が知られている。このとき、図２による実施例では、金属製の結合ロッドは、合成樹脂から成るシャフト状の延長部を有する結合部分を吹き付けによって包囲される。まずは結合ロッドの一方側が包囲されるため、シャフト状の延長部の端部間の継ぎ目箇所の湿気に対して密閉されたシールのために、シャフト状の延長部を有する第２の結合部分の製造時に継ぎ目箇所における覆いを得る必要がある。回転防止のために、結合ロッドは、その両端部において、第１の輪郭部を備えているとともに、引張力を受け入れるために第２の輪郭部を備えている。
【０００５】
ハイブリッドコントロールアームのこのような構造は、結合ロッドの十分なシールをその寿命にわたって保証するものではない。そのほか、ねじり防止が結合ロッドの端部側の輪郭部によってのみ達成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１３０２２１０４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、冒頭に挙げた種類のハイブリッド部材においてハイブリッド部材のねじり剛性の効果的な向上を達成することにある。さらに、本発明の課題は、これに適した製造方法を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、独立請求項１により解決される。有利な構成は、それぞれ個別にみて、又は互いに様々に組み合わせて、本発明の態様を示すことができる従属請求項に記載されている。
【０００９】
本発明により、シャフト状の延長部の重なった範囲において、その互いに対向する面には、輪郭部が配置される。この輪郭部により、ねじりに対する安全性が大幅に向上する。なぜなら、この輪郭部は、まず結合ロッドの輪郭部にわたって、そしてボールジョイントの両シャフト状の延長部、すなわちねじり力が直接導入される部材の重なり範囲にわたっても達成されることができる。また、これにより、両結合部分の結合点がその残りの部材と共に互いに対して旋回するハイブリッドコントロールアームにおいてねじり剛性が向上する。
【００１０】
請求項２〜５による本発明の発展形成は、ねじりを防止する、重なり範囲における適切な輪郭部を記述している。したがって、シャフト状の延長部の端部範囲は、多角形状、例えば六角形に形成されることが可能である。そのほか、端部範囲の多角形状又は円形状の輪郭の外周部に分配して開口部、例えば止まり穴状の凹部を形成することが考えられる。そして、当該凹部内には、第２のシャフト状の延長部の製造時に形成される合成樹脂製のスタッドが入れられる。凹部に代えて、第２のシャフト状の延長部の端部範囲を製造するときにインサート成形される凸部も成形することが可能である。
【００１１】
回転防止された結合部の他の可能性は、最初に製造されたシャフト状の延長部の端部範囲における外周部に溝を設けることにある。当該溝は、シャフト状の延長部の長手軸線に対して横方向に軸方向に延びているか、又は同一の、異なる、若しくは逆方向のピッチを有するネジ溝として延びている。そして、当該溝には、つづいて製造されるボールジョイントのリブが係合し、したがって互いに噛合される。
【００１２】
重なった範囲の有効なシールを達成するために、両端部範囲は、請求項２〜５に記述された回転防止のための輪郭部に加えて、請求項６〜８の発展形成による輪郭部を更に備えている。したがって、多角形状の端部範囲では、更にその外周部に波状輪郭若しくはネジ輪郭又は複数の斜面を形成することが可能である。同様に、シールのためのこのような構成を残りの構成においてねじり防止のために応用することも可能である。
【００１３】
まず製造された結合部分のシャフト状の延長部が輪郭部の範囲において断面低減のために段部を備える場合には、有利である。このように形成された端部の高さは、好ましくは第２のシャフト状の延長部の端部範囲の厚さに対応しているため、結合ロッドの外周部は、段差なしに形成されることが可能である。
【００１４】
本発明による輪郭部において、結合ロッドの両外側の端部範囲にそれぞれ回転防止に寄与する端面歯部が設けられるように結合ロッドのそれ自体公知の輪郭が形成されていれば有利であることが分かった。そうすれば、輪郭部の内側の端部範囲を引張力の受け入れのために用いることが可能である。このために、有利には、端部範囲は、ラビリンスシールと同様に個々の細溝で構成されることができる。
【００１５】
結合ロッドのための円形輪郭のほかに、他の輪郭形態も本発明による構造に基づき選択することができ、当該他の輪郭形態は、原動機付き車両の動作時に生じる負荷ケースに最適に適している。したがって、多角形輪郭又はＵ字状、Ｌ字状、Ｗ字状、Ｔ字状、Ｘ字状、二重Ｉ字状の輪郭も用いることが可能である。
【００１６】
本発明によるハイブリッド部材を製造する方法は、結合ロッドを射出成形工具内へ入れた後、結合ロッドが、その周囲においてシールされ、そして、ボールジョイントの少なくとも一部が、そのシャフト状の延長部と、その輪郭部と共にその端部範囲においてシャフト状の延長部がシールに達するまで射出成形され、その後、シールが取り外されるとともに、ちょうど製造されたシャフト状の延長部の周囲が、輪郭部の外部においてシールされ、最後に、第２のボールジョイントの少なくとも一部が、そのシャフト状の延長部と共に射出成形されることを特徴としている。
【００１７】
結合ロッドの輪郭に応じて、第１のシールがその役割を円形でない輪郭においても果たし得るように第１のシールが形成される。第１のシールは、好ましくは、結合ロッドのシャフト部の中央部を越えたインサート成形を許容する、前記結合ロッドの箇所において得られる。第１のシールは、第１の射出成形過程において何もなされない必要がある結合ロッドの輪郭部に直接接続されることも可能である。これにより、ハイブリッド部材のより小さな構造形態も形成することが可能である。
【００１８】
円形でない輪郭が結合ロッドに対して選択されれば、その輪郭は、第１のシールの箇所においてのみ、当該輪郭が射出成形工具におけるシールを容易にするように選択され得る。
【００１９】
そして、第２のシールは、まず製造されたボールジョイントのシャフト状の延長部において、その輪郭部の直接外部に設けられる。輪郭はこの範囲において通常は円形であるため、ここでシールを容易に達成することができる。そして、第２のボール要素は、そのシャフト状の延長部と共に、この第２のシールまで射出成形において製造され、その結果、第１のシャフト状の延長部の輪郭部は、１つの動作過程において覆われる。
【００２０】
結合ロッドの完全な包囲によって、汚濁物の影響を受けやすい輪郭部においても、その汚濁物が確実に防止される。
【００２１】
本発明の一発展形態によれば、ボールジョイントハウジングが両射出成型過程において製造されるボールジョイントを設けることができる。そして、金属製のボールスタッドがつづいて取り付けられる。
【００２２】
これに代えて、本発明の１つの別の形態によれば、金属製のボールスタッドを結合ロッドの近傍において射出成型工具内へ直接入れ、インサート成形することも可能である。これにより、ハイブリッド部材の製造が更に容易となる。
【００２３】
本発明は、独立請求項１及び１３並びに従属請求項の特徴の、記載された組合せに限定されていない。さらに、特に、個々の特徴が特許請求の範囲、実施例の以下の説明又は直接図面から得られる場合に、個々の特徴を互いに組み合わせることが可能である。そのほか、特許請求の範囲における図面の符号の参照は、この参照符号を用いることで特許請求の範囲の保護範囲を図示の実施例に限定するものではない。
【００２４】
本発明の更なる説明のために、本発明によるハイブリッド部材の実施例を簡易化して図示する図面が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】結合部分としてのボールジョイントを有するハイブリッドコントロールアームを概略的に示す図である。
【図２】図１によるハイブリッドコントロールアームの長手断面図である。
【図３】結合部分としての、シャフト状の延長部及び自由端における輪郭部を有するボールジョイントハウジングの斜視図である。
【図４】両端部に端面歯部を有する円形の金属製の結合ロッドの側面図である。
【図５】両端部に斜面を有する円形の金属製の結合ロッドの側面図である。
【図６ａ】図１の本発明によるハイブリッドコントロールアームを製造する個々の方法ステップを示す図である。
【図６ｂ】図１の本発明によるハイブリッドコントロールアームを製造する個々の方法ステップを示す図である。
【図６ｃ】図１の本発明によるハイブリッドコントロールアームを製造する個々の方法ステップを示す図である。
【図６ｄ】図１の本発明によるハイブリッドコントロールアームを製造する個々の方法ステップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１には、ハイブリッド部材として、「ハイブリッド揺動支持部」とも呼ばれるハイブリッドコントロールアーム１が斜視図で示されている。このようなハイブリッドコントロールアームは、連結棒として原動機付き車両のシャシにおいて用いられる。このとき、ハイブリッドコントロールアームは、湿気及び汚濁物にさらされているとともに、引張力及び圧縮力も、またねじり力も伝達する必要がある。
【００２７】
ハイブリッドコントロールアーム１は、その両端部にボールジョイント４，５のボールスタッド２，３を備えており、これらボールスタッドは、それぞれ合成樹脂から成るハウジング４ａ，５ａ内で旋回可能に支持されている。ボールジョイントハウジング４ａ，５ａの輪郭は、剛性の観点に基づいて設定される。
【００２８】
図１においては視認できない、両ボールジョイント４，５の間の結合ロッド９は、シャフト状の延長部６，７によって完全に包囲されており、これら延長部は、ボールジョイント４，５のハウジング４ａ，５ａと一体的に、したがって同様に合成樹脂で製造されている。図示の実施例では、シャフト状の延長部６，７は、継ぎ目箇所８において例えば結合ロッドの中央において当接している。この継ぎ目箇所８は、図２における長手断面において示されているように、特に密閉されている。
【００２９】
図２に図示されているように、シャフト状の両延長部６，７は、ここでは視認可能な結合ロッド９を完全に包囲している。継ぎ目箇所８を介して湿気が結合ロッド９へ至り得るのを防止するために、シャフト状の延長部６の前方の端部は、段部１０を備えている。段部１０のオフセットされた部分の外周部には、ラビリンスシールの形態で、軸方向に配置された１つ又は複数のリング１１が形成されている。これらリングは、シャフト状の第２の延長部７の自由端によって包囲されており、その結果、継ぎ目箇所８の範囲に平滑な外側が形成される。
【００３０】
図３には、例としてボールジョイント４のハウジング４ａの斜視図が示されている。ここでは、シャフト状の延長部６の前方の自由端は、シールとして用いられるリング１１に加えて、多角形状に、具体的な場合には六角形に形成されていることが見て取れる。六角形１２は、ハイブリッドコントロールアーム１のねじり剛性の向上に寄与する。したがって、シャフト状の両延長部６，７の前方の自由端は、２つの機能、すなわち一方ではシール機能と、他方ではねじり剛性の向上とを果たす。
【００３１】
図４及び図５には、結合ロッド９の２つの好ましい形態が図示されている。結合ロッドは、それぞれ２つの輪郭部が接続されているとともにそれぞれの端部範囲９ｂ，９ｃを形成するシャフト部９ａで構成されている。結合ロッド９は、この図示の例では、円形輪郭となっている。しかし、本発明の範囲では、他の輪郭形状も考えられる。
【００３２】
図４には、結合ロッド９の外側の両端部範囲９ｃが歯状の溝（セレーション）１３が設けられている。これら歯状の溝は、ハイブリッドコントロールアームの両結合部分の互いに対するねじりを防止するためにも寄与する。内方へ向けて接続する範囲９ｂは、ラビリンスシールの態様に従って軸方向に配置された複数のリング１４を備えている。これらリングは、ハイブリッドコントロールアームの引張強度を向上させるものである。
【００３３】
図５には、外側の両端部範囲９ｃが、歯状の溝（セレーション）１３に代えて、互いに反対へ向いたそれぞれ２つの円筒状の円すい台１５で形成されている。そして、ここでは、重なり範囲における結合部分のシャフト状の延長部の形態のみによってねじり剛性が達成される。
【００３４】
つづく図６ａ〜図６ｄにおいては、ハイブリッドコントロールアーム１を製造するための個々の方法ステップを説明する。ハイブリッドコントロールアームは、一般的に知られた合成樹脂射出形成方法により製造され、より良好な理解のために、工具及び射出成形機の図示は省略されている。また、本発明によって引き起こされるものでない限り、射出成形における個々の必要なステップは省略される。本発明による製造方法が唯一の工具を使用して説明されるにもかかわらず、記述される製造方法は、当然複数の工具においても実行可能である。
【００３５】
まず、ボールジョイント４，５の好ましくは金属製の両ボールスタッド２，３と、結合ロッド９とが、開放された射出成型工具内へ入れられる。工具の閉鎖後、シャフト部９ａが、その右方の内側の端部範囲９ｂの直前で、したがってラビリンスシールの開始前に、周囲において密封される。図６ｂでは、シールが符号１６で概略的に示唆して図示されている。
【００３６】
左方のハウジング４ａは、そのシャフト状の延長部６と共に射出成形される（図６ｃ）。ハウジング４ａは、ボールジョイント４のボールを包囲している。ハウジングのシャフト状の延長部６は、シール１６まで達している。これにより、シールは、少なくとも中央部を越えて結合ロッド９のシャフト部９ａを包囲している。歯状の溝１３及びリング１４を有する、結合ロッド９の左方の端部範囲９ｂ，９ｃは、同様に完全に遊びなくインサート成形されている。シャフト状の延長部の前方の自由端には、リング１１を有する段部１０も、また六角形状の輪郭部も成形されている。
【００３７】
このとき、シール１６は、取り外されるか、又は戻され、シャフト状の延長部６の周囲において、シール１７が段部１０の上方に設けられ、このシールは、シャフト状の延長部の周囲を完全に密封する。このことが図６ｄに概略的に図示されている。
【００３８】
その後、右方に位置するハウジング５ａは、そのシャフト状の延長部７と共に射出成形される。この延長部も、ボールジョイント５のボールと、右方のこれまで自由端であった結合ロッド９の端部範囲９ｂ，９ｃとを包囲している。さらに、シャフト状の延長部の自由端は、段部１０のオフセットされた部分をシール１７まで包囲している。これにより継ぎ目箇所８が生じる。段部１０のオフセットされた部分を包囲することで、いわば両シャフト状の延長部６，７の歯部が得られ、この歯部により、同時にシールが形成されるとともにねじり剛性が向上される。これにより、湿気が結合ロッド９へ至ることが信頼性をもって防止される。そのため、結合ロッドは、あらかじめ腐食に対して処理される必要がない。いまや、完成されたハイブリッドコントロールアーム１を取り出すことが可能である。
【００３９】
結合ロッド９に対して円形の輪郭とは異なる輪郭が用いられれば、シール１６は、これに対応してそのシール輪郭について適合される必要があるか、又は結合ロッドの輪郭が、シール箇所において、シールが保証され得るように選択される。
【００４０】
このことは、シール１７が必ずしも必要でない場合である。なぜなら、シールは、少なくとも必要なシール範囲において円形に構成され得るシャフト状の延長部の外側輪郭を常にシールするためである。
【符号の説明】
【００４１】
１              ハイブリッドコントロールアーム
２              ボールスタッド
３              ボールスタッド
４              ボールジョイント
４ａ            ボールジョイント４のハウジング
５              ボールジョイント
５ａ            ボールジョイント５のハウジング
６              ボールジョイント４のシャフト状の延長部
７              ボールスタッド３のシャフト状の延長部
８              ボールジョイント４とボールジョイント５の間の継ぎ目箇所
９              結合ロッド
９ａ            結合ロッドのシャフト部
９ｂ            結合ロッド９の内側の端部範囲
９ｃ            結合ロッド９の外側の端部範囲
１０            ボールスタッド２における段部
１１            ボールスタッド２におけるリング
１２            シャフト状延長部６，７における六角形
１３            結合ロッドの外側の端部範囲９ｃにおける歯状の溝
１４            結合ロッド９の内側の端部範囲におけるリング
１５            結合ロッド９の外側の端部範囲における円すい台
１６            シール
１７            シール
【図１】
2019526753.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2019526753.tif 000007
【図６ａ】
2019526753.tif 000008
【図６ｂ】
2019526753.tif 000009
【図６ｃ】
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【図６ｄ】
2019526753.tif 000011
【国際調査報告】
2019526753.tif 000012
2019526753.tif 000013
2019526753.tif 000014
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